(57)【要約】【課題】超広帯域（ＵＷＢ）技術だけに関連しない多重搬送周波数を用いた広帯域無線通信及びこれら周波数を選択又は割り当てに関し、広帯域チャンネルを搬送するため搬送周波数を動的に選択する方法を提供する。【解決手段】広帯域チャンネルを搬送するため搬送周波数グループを割り当て、多数の代替搬送周波数グループを認識し、割り当て搬送周波数グループの広帯域チャンネルのチャンネル性能をモニタし、閾値よりも低下しているモニタチャンネル性能に応じて代替搬送周波数グループの１つによって搬送されるべき広帯域チャンネルを再割り当てすることを含む。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
広帯域チャンネルを搬送するため搬送周波数を動的に選択する方法であって、
前記広帯域チャンネルを搬送するため搬送周波数グループを割り当て、
多数の代替搬送周波数グループを認識し、
前記割り当て搬送周波数グループに対して広帯域チャンネルの性能パラメータをモニタし、
閾値以下に低下しているモニタされたチャンネル性能に応答して前記代替搬送周波数グループの１つによって搬送されるべき広帯域チャンネルを再割り当てすることを含む、方法。
【請求項２】
前記広帯域チャンネルがＵＷＢチャンネルであり、搬送周波数グループはそれぞれの所定の帯域グループ内のＯＦＤＭシンボルに対応する、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記割り当てられたそれぞれの搬送周波数グループはコーディネータによって決定され、前記広帯域チャンネルと通信する装置へ転送され、前記再割り当てステップは前記割り当てられたそれぞれの搬送周波数グループを受信し、記憶した前記装置によって行われる、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
デフォルト搬送周波数グループを最初に割り当て、
最初に割り当てた搬送周波数グループと関連する性能マトリックスにより構成される性能データ構造を決定し、
前記代替搬送周波数グループを認識するスコアリングマトリックスを決定するために他の装置からフィードバックする他のデータ構造で処理するため前記データ構造を前記コーディネータにフィードバックし、
前記コーディネータから前記スコアリングマトリックスを受信することを含む、請求項３記載の方法。
【請求項５】
広帯域チャンネルを搬送するため搬送周波数グループを割り当てる方法であって、
前記広帯域チャンネルを搬送するため多数の搬送周波数グループに対してチャンネル性能パラメータを決定し、
最善チャンネル性能パラメータを有する広帯域チャンネルを搬送するため前記搬送周波数グループを割り当て、
前記割り当て搬送周波数グループの広帯域チャンネルの性能パラメータをモニタし、
測定チャンネル性能が所定の閾値以下に低下したときに前記広帯域チャンネルを再割り当てるため多数の代替搬送周波数グループを認識することを含む、方法。
【請求項６】
広帯域チャンネルを搬送するため搬送周波数を動的に選択する方法であって、
前記広帯域チャンネルを搬送するため搬送周波数グループを受信し、
多数の代替搬送周波数グループを受信し、
前記広帯域チャンネルのチャンネル性能パラメータを測定し、
所定閾値よりも低下する測定チャンネル性能パラメータに応答して前記代替搬送周波数グループの１つによって搬送されるべき前記広帯域チャンネルを再割り当てすることを含む、方法。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に従った方法をコンピュータで実行するとき前記方法をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムコードを含むコンピュータプログラム媒体。
【請求項８】
広帯域チャンネルを搬送するため搬送周波数を動的に選択するシステムであって、
前記広帯域チャンネルを搬送するため搬送周波数グループを割り当てる手段と、
多数の代替搬送周波数グループを認識する手段と、
前記割り当て搬送周波数グループの広帯域チャンネルの性能パラメータをモニタする手段と、
閾値よりも低下しているモニタされたチャンネル性能に応答して前記代替搬送周波数グループの１つによって搬送されるべき広帯域チャンネルを再割り当てする手段と、を具備するシステム。
【請求項９】
前記広帯域チャンネルがＵＷＢチャンネルであり、搬送周波数グループはそれぞれの所定の帯域グループ内のＯＦＤＭシンボルに対応する、請求項８記載のシステム。
【請求項１０】
前記性能パラメータはチャンネル性能測定値及びネットワーク性能測定値に依存する、請求項８又は９記載のシステム。
【請求項１１】
前記チャンネル性能パラメータは、受信搬送パワー、干渉パワー、情報誤り率、送受信機間の推定距離、スループット、パワー予備、送受信機密度の１つ又は組み合わせを含む、請求項１０記載のシステム。
【請求項１２】
搬送周波数グループ毎に性能パラメータを決定し、最高決定性能パラメータを持つ搬送周波数グループを割り当てる手段を更に含む、請求項８乃至１１のいずれか１項記載のシステム。
【請求項１３】
前記広帯域チャンネル再割り当て手段は次の最高決定性能パラメータを有する代替搬送周波数グループに再割り当てするよう構成される、請求項１２記載のシステム。
【請求項１４】
前記割り当て手段は前記チャンネルをデフォルト搬送周波数グループに割り当てるように構成され、更に前記代替搬送周波数グループを認識するために多数の他の搬送周波数グループの性能パラメータを決定する手段を具備する、請求項８乃至１３のいずれか１項記載のシステム。
【請求項１５】
前記閾値は代替搬送周波数グループの１つ又は所定の測定メートル法数値に対して決定された性能パラメータである、請求項８乃至１４のいずれか１項記載のシステム。
【請求項１６】
前記割り当てられたそれぞれの搬送周波数グループはコーディネータによって決定され、前記広帯域チャンネルと通信する装置へ転送され、前記再割り当てステップは前記割り当てられたそれぞれの搬送周波数グループを受信し、記憶した前記装置によって行われる、請求項１又は２記載の方法。
【請求項１７】
前記装置はモニタ手段により構成される、請求項１６記載のシステム。
【請求項１８】
デフォルト搬送周波数グループを最初に割り当てる手段と、
最初に割り当てられた搬送周波数グループと関連する性能マトリックスにより構成される性能データ構造を決定する手段と、
前記代替搬送周波数グループを識別するスコアリングマトリックスを決定するために他の装置からのフィードバックを他のデータ構造で処理するためコーディネータに前記データ構造をフィードバックする手段と、
前記コーディネータから前記スコアリングマトリックスを受信する手段と、
を更に具備する請求項１６又は１７記載のシステム。
【請求項１９】
広帯域チャンネルを搬送するため搬送周波数グループを割り当てるコーオーディネイト装置であって、
前記広帯域チャンネルを搬送するための多数の搬送周波数グループのチャンネル性能パラメータを決定する手段と、
最善チャンネル性能パラメータを有する広帯域チャンネルを搬送するため前記搬送周波数グループを割り当てる手段と、
測定チャンネル性能が所定の閾値よりも低下したときに前記広帯域チャンネルを再割り当てするため多数の代替搬送周波数グループを認識する手段と、を含む装置。
【請求項２０】
広帯域チャンネルを搬送するため搬送周波数を動的に選択する装置であって、
前記広帯域チャンネルを搬送するため搬送周波数グループを受信する手段と、
多数の代替搬送周波数グループを受信する手段と、
前記広帯域チャンネルのチャンネル性能パラメータを測定する手段と、
所定閾値よりも低下する測定チャンネル性能パラメータに応答して前記代替搬送周波数グループの１つによって搬送されるべき前記広帯域チャンネルを再割り当てする手段と、を含む装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多重搬送周波数を用いる広帯域無線通信、及びその周波数の選択又は割り当てに関する。この発明は特に長広帯域（ＵＷＢ）技術に限らない。
【背景技術】
【０００２】
超広帯域（UWB）無線通信は、特にパーソナルエリヤネットワーク及び短距離の他の移動データ転送アプリケーション用の短範囲高データ転送速度無線技術として注目が高まっている。UWB送信パワーは通常は使用中心周波数の２５％を越える広帯域に渡って広がる。
【０００３】
現在、２つの主要な競合ＵＷＢ実施、ダイレクトシーケンス又はＤＳ−ＵＷＢ及び多重帯域ＯＦＤＭ又はＭＢ−ＯＦＤＭがある。ＤＳ−ＵＷＢは“キャリアレス（carrier-less）”システムであり、２つの周波数帯域、3.1-4.85GHz及び6.2-9.7GHz内で拡散コードを使用し、ＵＷＢフォーラムによってサポートされている。これらのシステムは非常に短い間隔のパルスを使用する。これらのパルスはアンテナの設計により所望周波数帯域に一般的にはフィルタ掛けされる。これに対してＭＢ−ＯＦＤＭは時間周波数ホッピングシーケンス(time-frequency hoping sequence)又はチャンネル規定するコードと共に多数の帯域内で多数のサブキャリア又はトーンを利用し、多重帯域ＯＦＤＭ連合（ＭＢＯＡ）によってサポートされている。直交サブキャリア周波数の各ＯＦＤＭ帯域はＯＦＤＭシンボルを提供し、ＭＢＯＡは各々が２又は３帯域のＯＦＤＭトーンを含む幾つかの帯域グループを与えていた。与えられた帯域グループは図１に示される。各帯域グループ毎に、時間周波数コード（ＴＦＣ）は各ＯＦＤＭシンボル送信毎に時間フレームに渡って使用される一連の帯域を規定する。ＴＦＣは６シンボル期間に渡って規定され、図１に示される５つの帯域グループで１８の論理チャンネルを提供する。
【０００４】
２つのＵＷＢ技術の両方とも連邦規則集、タイトル４７、セクション１５によって米国において規定されるように無認可の3.1-10.6GHzを利用する。この帯域は非常に広範囲のIEEE802.11x(Wi-Fi)のような他の広帯域無線アクセス技術によっても使用される。ゆえに、これら狭帯域システムとＵＷＢシステムとの干渉問題が激しく議論されている。これら狭帯域技術と共通して、適度に高い周波数のために、経路損失及び物質及び人体吸収による信号損失は特にこれら技術が一般的に採用される屋内環境において重要な問題になる。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
大まかに言えば本発明はチャンネル状態に応じて動的に選択される多重搬送周波数を用いる広帯域チャンネル用ダイバーシティ方式を提供する。従って、状態が現セットの搬送周波数に対して低下するので新たなセットの搬送周波数が広帯域チャンネルを得るために割り当てることができる。この構成はＵＷＢ多重帯域ＯＦＤＭ（ＭＢ−ＯＦＤＭ）計画に適している。この計画は各帯域グループ内で複数のアクセスチャンネルを実行するため帯域グループ及び時間周波数コードを用いる。しかしながら、この構成はこの計画に限定されなく、他の適切な広帯域無線技術について実行できる。
【０００６】
実施形態では多数の搬送周波数グループ又は帯域グループが予め規定され、信号伝播環境内の状態及び／又は広帯域チャンネルによってサポートされるネットワーク（例えばピコネット）に依存して広帯域（例えば、ＵＷＢ）チャンネルを負担するために動的に割り当てられる。例えば、チャンネルがＭＢＯＡによって規定されるように帯域グループ２内で現在搬送されているがIEEE802.11gチャンネルが現れ、既存のＵＷＢチャンネルと干渉すれば、ＵＷＢチャンネルは例えば帯域グループ１又は３においてＯＦＤＭシステムによって負担されるように再割り当てできる。
【０００７】
この構成は対象の移動又は送受信機間の距離の変化のような伝播状態の変化だけでなくシステム間干渉を動的に回避できる。
【０００８】
一態様では、広帯域チャンネルを搬送するため搬送周波数を動的に選択する方法であって、広帯域チャンネルを搬送するため搬送周波数グループを割り当て、多数の代替搬送周波数グループを認識し、割り当て搬送周波数グループの広帯域チャンネルの性能パラメータをモニタし、閾値よりも低下しているモニタされたチャンネル性能に応答して代替搬送周波数グループの１つによって搬送されるべき広帯域チャンネルを再割り当てすることを含む、方法が提供される。
【０００９】
性能パラメータはＳＮＩＲのようなチャンネル性能測定値及び／又はサービス品質（ＱｏＳ）レベルによって設定されるスループット率のように実際のスループットのようなネットワーク性能測定値により構成され、又は依存している。他の例は受信搬送パワー、干渉パワー、情報エラー率、送受信機間推定距離、スループット、パワー保存、送受信機密度を含む。
【００１０】
実施形態では広帯域チャンネルはＭＢ−ＯＦＤＭ  ＵＷＢチャンネルであり、搬送周波数グループはそれぞれの所定の帯域グループ内のＯＦＤＭシンボルに対応する。
【００１１】
実施形態では性能パラメータは各搬送周波数グループ毎に決定され、初期割り当て搬送周波数グループは最高決定性能パラメータを持つグループである。このとき、広帯域チャンネルは次の最高決定性能パラメータを有する代替搬送周波数グループに再割り当てできる。
【００１２】
代わりに、搬送周波数デフォルトグループに初期割り当てがなされ、この方法は更に代替搬送周波数グループを認識するために多数の他の搬送周波数グループに対して性能パラメータを決定することを含む。これは“集中”コーディネータ装置によって決定でき、このコーディネータ装置は現在割り当てられた帯域グループ又は搬送周波数グループに対して現在モニタされている性能パラメータに依存してグループ間の切換え実行するためにスコアリングマトリックスのスコアと共に搬送グループをユーザ装置に送る。
【００１３】
閾値は代替搬送周波数グループの１つ又は所定測定メートル法数値に対して決定される性能パラメータであってもよい。
【００１４】
実施形態では、現チャンネル及びネットワーク状態（性能パラメータ）に依存する帯域グループ（所定の搬送周波数グループ）間を切り替えるためダイナミック帯域グループアルゴリズム（搬送周波数搬送グループ選択方法）がＵＷＢ可能装置の新ネットワーク又はシステム内の異なる装置に配信される。割り当て及び代替搬送周波数グループはコーディネータ装置によって決定され広帯域チャンネルと通信するユーザ装置に送られ、再割り当てステップは割り当て及び（例えばスコアリングマトリックスの）代替搬送周波数グループを受信し、記憶したユーザ装置によって実行される。
【００１５】
アルゴリズムは更に（コーディネータ装置で）デフォルト搬送周波数グループを最初に割り当て、（ユーザ装置で）初期割り当て搬送周波数グループと関連する性能マトリックスで成る性能データ構造を決定し、代替搬送周波数グループを認識するスコアリングマトリクスを決定するために他のユーザ装置からフィードバックされた他のデータ構造で処理するためのコーディネータへデータ構造を（ユーザ装置から）フィードバックし、コーディネータからのスコアリングマトリックスを（ユーザ装置で）受信することを含む。
【００１６】
複数の搬送周波数で成る広帯域チャンネルの搬送信号を再割り当てする方法が提供される。この方法は広帯域チャンネルのチャンネル品質性能を測定し、多数の所定搬送周波数グループに対して推定グループ品質パラメータを決定し、最善推定グループ品質パラメータを有する所定の搬送周波数グループを広帯域チャンネルに再割り当てすることを含む。
【００１７】
これは所定の搬送周波数グループのリストとそれらの個々の推定グループ品質パラメータを記憶し、所定最小値よりも低下する広帯域チャンネル用測定チャンネル品質パラメータに応じて次の最善推定グループ品質パラメータを有する所定の搬送周波数グループを広帯域チャンネルに再割り当てすることを含む。
【００１８】
他の態様では、コーディネータ装置に対して広帯域チャンネルを搬送するため搬送周波数グループを割り当てる方法が提供される。この方法は広帯域チャンネルを搬送するため多数の搬送周波数グループのチャンネル性能パラメータを決定し、最善チャンネル性能パラメータを有する広帯域チャンネルを搬送するため搬送周波数グループを割り当て、測定チャンネル性能パラメータ所定の閾値よりも低下すると広帯域チャンネルを再割り当てするため多数の代替搬送周波数グループを認識することを含む。
【００１９】
他の態様では、ユーザ装置用広帯域チャンネルを搬送するため搬送周波数を動的に選択する方法が提供される。この方法は広帯域チャンネルを搬送するため割り当て搬送周波数グループを受信し、多数の代替搬送周波数グループを受信し、広帯域チャンネル用チャンネル性能パラメータを測定し、所定の閾値よりも低下する測定チャンネル性能パラメータに応じて代替搬送周波数グループの１つによって搬送されるべき広帯域チャンネルを再割り当てすることを含む。
【００２０】
この発明は対応するシステム、装置及びコンピュータプログラムを提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は3.1-10.6GHz帯域を利用するＭＢＯＡ提案の帯域及び帯域グループの周波数割り当てを示す。下記表1は各々が５２８ＭＨzの空間周波数を有する１４のＯＦＤＭ物理チャンネル又はサブキャリア周波数帯域の全てを示している。各ＯＦＤＭチャンネルは１２２の変調パイロットトーン又はそのチャンネルのためのＯＦＤＭシンボルを共に生成する直交サブキャリア周波数の集合を示す。
【表１】
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【００２２】
上述したように、IEEE802.15.3aに提案されているＭＢＯＡ物理層によって規定されるように提案ＵＷＢシステムは（帯域グループとして知られている）３つの周波数帯域に渡って符号化データをインターリーブするため時間周波数コード（ＴＦＣｓ）の使用を特定している。４つのそのような帯域グループ及び２つの周波数帯域を持つ追加の帯域グループが規定される。ＴＦＣｓを伴ったこれら帯域グループは１８の分離論理チャンネル又は独立ピコネットを支援するシステムの能力を与える。
【００２３】
ＴＦＣが時間フレーム内の特定の時間で使用する帯域グループのどの帯域かをチャンネル毎に規定する。各チャンネルはやがて特定のシーケンスにおいて異なる帯域間で動き回る。合計１８のロジックチャンネルは５つの規定帯域グループにわたり利用できる。
【００２４】
しかしながら、ＴＦＣは7.5GHz帯域の全域ではなく割り当て帯域グループ内でデータをインターリーブするだけである。これは帯域グループ全体が干渉を受けていれば、そのときＴＦＣが問題と戦うには十分でない制限を持つことになる。
【００２５】
更に、現ＵＷＢ帯域は10ＧＨｚ前後の中程度の高い周波数及び将来において６０ＧＨｚ前後の極端に高い周波数帯域までに及ぶので、線路損失、物質及び体吸収が重要な要因となりえる。故に、送信機と受信機との範囲は厳しく制限される可能性がある。無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）装置は屋内環境で使用される傾向が高いという事実があるので、チャンネルは非常に複雑になる。例えば、オフイスでは幾つかの技術が使用されている可能性がある。特に、IEEE802.11a及び802.11n装置が帯域グループ２に丁度一致している５ＧＨｚ帯域を使用している。書き込み時に、５ＧＨｚ帯域は多重帯域ＯＦＤＭ協定（ＭＢＯＡ）によって完全に回避されている。
【００２６】
更に、ＦＣＣは厳密なスペクトルマスクを導入することによってＵＷＢ干渉を阻止するために最善を試みるので衛星、航法、軍事システムは3.1乃至10.6ＧＨｚ以内の帯域の幾つかを占有している。ＵＷＢシステムとしては、ロバスト物理層設計で持ってさえ、それはなお他のシステムからの干渉（システム間干渉）を受ける可能性がある。多重ユーザシナリオでは、同じ帯域グループを共有する装置は互にシステム内干渉を生じることがある。
【００２７】
図２は帯域グループ１の全体に渡り低周波数、即ちＬｏｗ−Ｍｏｄｅ（3.1-4.85GHz、合計で1.368GHzの帯域幅）で動作するＤＳ−ＵＷＢから干渉を受ける場合を示している。
【００２８】
図３は帯域グループ３及び４、並びに帯域グループ２及び５の幾らかに干渉を生じさせる高周波、即ちＨｉｇｈ−Ｍｏｄｅ (6.2-9.7GHz,合計で2,736GHzの帯域幅)で動作するＤＳ−ＵＷＢを示している。
【００２９】
図４では、帯域グループ２の帯域（チャンネル）４は5.2GHzで動作する狭帯域IEEE802.11a又は11n装置から干渉を受けている。
【００３０】
図５は米国及び日本スペクトル規則に従い60GHzで周波数割り当て帯域及び帯域グループ−ミリメータ波帯域の更なる提案を示している。ミリメータ波アプリケーションのための現ＲＦフロントエンド及び技術がまだ高価であるので、マイクロウエーブ帯域と同じ物理層から周波数逓昇又は逓降変換の幾つかの手段がむしろ単純である。
【００３１】
図６は実施形態に従った広帯域チャンネルに搬送周波数を割り当てる方法を示している。広帯域チャンネルはピコネット又は例えばパーソナルエリヤネットワーク（ＰＡＮ）と関連するＵＷＢチャンネルであってもよい。ＰＡＮはスマートホーンとラップトップパソコン間のデータ転送能力を与えることができる。対応トランシーバはＵＷＢチャンネルを負担するため上記で定義した全２７帯域又はこれらのサブセットであってもよい。上述したように、各ＵＷＢチャンネルは帯域グループ（１乃至１０程度）に制限され、同じ帯域内の他のＵＷＢチャンネルからそれを区別するため予め規定された時間周波数コードを持つと考えられる。
【００３２】
実施形態は複数のＵＷＢ周波数帯域グループを含むダイバーシティ技術を用いる。動的帯域グループ選択（ＤＢＧＳ）機構はチャンネル状態又はネットワーク性能に依存してこれら帯域グループを適応的に選択するために使用される。ＤＢＧＳは多くの要因を考慮して構成できる。即ち
（ｉ）線路損失
（ｉｉ）物体及び人体影
（ｉｉｉ）システム間干渉
（ｉｖ）システム内干渉
（ｖｉ）送信機／受信機分離距離（位置検出）
ＤＢＧＳは異なる帯域チャンネルのＱｏＳ（品質要求）を考慮できる。例えば、潜伏高感度視聴覚ストリームアプリケーション（latency sensitive audio visual stream application）が電子メール添付ダウンロードアプリケーションと比較して異なる理想チャンネル要求を持つと考えられる。他のネットワーク性能はＵＷＢピコネットを残し／接続する装置を含めてモニタできることもある。
【００３３】
チャンネルの物理的制限のため強いＬｏＳを持つ近接して分離された端末はできるだけ高い帯域周波数を使用し、他方、広く離間された端末は路線損失を考慮してできるだけ低い周波数を使用できる。干渉回避の観点から、ＭＢＯＡによって現在使用されていない５ＧＨｚが適応的に再利用できる。多重ユーザシナリオでは、同じ帯域グループ内で異なるピコネットの他のユーザとのピコネット衝突が他の帯域グループに進めることによって回避できる。次にネットワークから後に‘なくなる’端末によって取られた帯域は動的に再利用できる。全体のシステム性能は最大効率及び処理量のため適応レート変化（Adaptive Rate Change）と一体となると考えられる。
【００３４】
各ＵＷＢチャンネルは多重搬送周波数によって搬送されるので、チャンネル状態が劣化すると、それは侠帯域システムの場合のように劣化した性能を克服しようとして他の搬送周波数を選択する簡単な問題ではない。
【００３５】
図６を参照すると、本実施形態では、多数の帯域グループ又は搬送周波数グループが規定されており、これらの搬送周波数グループの各々に対してチャンネル状態が周期的にモニタされる。予め規定された搬送周波数グループは図１乃至５に関して上述したものであってもよい。各ＵＷＢチャンネルは最初に周波数グループの1つ、一般的にチャンネルの要求に対する最善のチャンネル性能を持つ有効なグループと関連する、又は搬送される。例えば、チャンネルが視野方向（ＬＯＳ）であり、高データ転送速度を必要とすれば、そのとき高周波数グループが使用でき、他方、チャンネルが大きなピコネットをサポートしていれば、そのとき低周波数グループが信号線路損失を克服するために使用できる。
【００３６】
この方法は一般的に推定され又は報告されたチャンネル状態に依存する優先順にＵＷＢチャンネルによっても使用できると考えられる他の搬送周波数グループを決定する。チャンネル状態は信号線路損失、ブロッキング又はシャドーイング、システム内干渉（他のＵＷＢチャンネルからの干渉）、及び（Ｗｉ−Ｆｉ装置のような他の無線技術システムからの）システム間干渉を含む。このとき、優先順に他のグループのリストが現在割り当てられた搬送周波数グループが所望のチャンネル性能レベルでＵＷＢチャンネルをもはやサポートできないときに使用するために記憶される。
【００３７】
モニタされた性能パラメータは１以上の閾値よりも低下すると、この方法はＵＷＢチャンネルをリストの次の周波数グループに切り替える。これが満足する性能パラメータを与えなければ、ＵＷＢチャンネルを搬送するため次の搬送周波数グループを切り替えることができる。モニタされた性能パラメータは一般的には、受信信号パワーのようなチャンネル性能測定値又は例えばビットエラー率を含む多数の要因に依存する。それは、また或いは代わりに例えばＱｏＳ閾値と比較される実際の処理量のようなネットワーク性能パラメータに依存できる。交差層最適化は例えば物理層（例えばチャンネル性能）、ＭＡＣ，ネットワーク、トランスポート及びアプリケーション層を含む多重層からの性能測定を含めることによって利用できる。
【００３８】
装置が残っていれば、周波数資源は直ぐに解放されると考えられる。残った装置がローカルコーディネータであったならば、次の候補（次の最善資源及び能力を有する装置）が選ばれることがある。新たな装置が接続されれば、それは先ずそのデフォルト帯域グループとピコネット接続を確立しようと試みる。一度接続されると、最も近いコーディネータによって代替帯域グループのリストが転送されることになる。さもなければ、接続が確立されるまで再試行し続ける。現ピコネットが満杯であるなら、そのプロービング信号が干渉として取り扱われるかもしれない。故に、ピコネットの1以上の装置はそれが接続するために‘空間’を作る他の周波数グループに移動できる。同じピコネットの全ての他の装置はそれらが新帯域グループメンバーを有しているので機会によって又は同じに計画によって走査し、更新する。
【００３９】
他の又は代替の搬送周波数グループのリストが予め決められているので、ＵＷＢチャンネルは現搬送グループがもはや満足に行えない、例えばモニタ性能パラメータは閾値未満であることを決定した後に候補搬送グループを測定する必要性がない新たなグループに素早く切り換える事ができる。これはインドアアプリケーションに期待できると考えられるようにチャンネル状態を素早く切り換えることに応答して有利である。代替搬送グループ及びそれらの優先度のリスト又はマトリックスが小さいので、これはこの方法又はその一部を実行する装置の記憶要求を減じ、故にリストはより強力なアクセスポイント又は集中管理に頼るよりむしろそれら自体のＵＷＢチャンネルを管理する低コスト装置に与えられる。集中管理は信号化又は制御通信を複雑にし、搬送グループ切換えを遅くすることになる。
【００４０】
図２に示すように帯域グループ１において干渉するＤＳ−ＵＷＢ低モード装置の場合に、その帯域グループのＴＦＣによって搬送される任意のＵＷＢチャンネルが干渉のその特定源を避けるために（２−５）に示した他の帯域グループのどれかに切り換える事ができる。信号線路損失のような他の要因はこれらの代替帯域グループオプションの優先度を決定するために使用できる。同様に、図３では、帯域グループ３及び４によってサポートされる任意のＵＷＢチャンネルは帯域グループ１，２又は５の１つに切り換えることによってＤＳ−ＵＷＢ高モード装置干渉を回避できる。図４に示されたIEEE802.11x装置干渉からの狭帯域干渉は帯域グループ１，３−５、又は利用できるなら図５に示されるより高い帯域グループ６−１０の１つに切り換えることによって帯域グループ２のキャリアによってサポートされるＵＷＢチャンネルによって回避できる。
【００４１】
実施形態では、チャンネルメトリックの組み合わせが性能パラメータを決定し、代替搬送グループを決定するために使用される。
【００４２】
受信搬送パワー（ｄＢ）
任意のモードで動作する装置はそれらの個々の帯域グループの帯域を通して走査し、各５２８ＭＨｚ帯域又はチャンネルの対応する搬送パワーを測定できる。この測定は受信機の受信信号強度指示器（ＲＳＳＩ）の形態である。最大又は最低瞬時値を単に記憶するよりもむしろＲＳＳＩを平均化する必要があるかもしれない。
【００４３】
干渉パワー（ｄＢ）
このメトリックは周波数帯域の干渉レベルを決定する。この干渉レベルは必要なら正確な帯域グループを再選択させることになる。そのような測定を行うため基本的には２つの方法がある。
【００４４】
（ｉ）周波数オフセット方法
この方法は確立されたリンクと被測定周波数帯域との間に妥当な周波数オフセットを設定することを含む。
【００４５】
情報エラー率
エラー率は巡回冗長検査（ＣＲＣ）を単に行うことによって測定できる。３つの共通な測定形態はビットエラー率（ＢＥＲ）、シンボルエラー率（ＳＷＲ）及びパケットエラー率（ＰＥＲ）を含む。
【００４６】
装置位置（ｍ）
あるＵＷＢラジオは正確に位置を測定するための固有の能力を有する。この精度はＲＦフロントエンドの品質に依存して±１０ｃｍ乃至±６０ｃｍの範囲である。
【００４７】
実際の処理量(bps)
期間にわたる各チャンネル又は帯域の処理量は各装置によって記録され、グループ割り当てコーディネータにフィードバックされてもよく、それにより各チャンネルの品質を決定でき、帯域グループを適切に動的に再割り当てできる。例えば、特定リンクの現処理量はＱｏＳ要求に合わなければ、コーディネータはそれらをより高い又はより低い周波数帯域グループに切り換えることが要求される。早期測定が必要ならダミーパケットが処理量を測定するために使用できる。測定結果が要求データ転送速度に比較される。１乃至１０のスコアが計算される。１０が要求データ転送速度に最も近く、１が最も遠い。このスコアは下記に述べるようにスコアリングマトリックスに使用できる。
【００４８】
装置バッテリパワー保存（Ｊ）
装置にバッテリパワーを維持することはますます重要になっている。一般に、バッテリ寿命は知的パワー制御アルゴリズムによって延長される。記憶され、フィードバックされるこのメトリックを有することも重要であり、故に指定コーディネータがバッテリパワーを使い果たしている場合に他の1つがその場所を取るために直ぐに再割り当てできる。他方、このメトリックは装置が固定か移動かを決定するために使用でき、即ち、固定装置は‘無限’バッテリパワー状態を持つことができる。
【００４９】
ノード密度
このパラメータはピコネットに存在するノードの合計数を示している。各帯域グループは多数のピコネットを有していれば、その帯域グループのノードの合計数は全てのピコネットの全ノードの合計である。ノード密度は帯域グループの最大許容ノードに対して正規化されている。このときそれは１乃至１０のスコアリングに変換される。１のスコアは最高密度を示し、１０のスコアが最低を示す。このスコアはスコアリングマトリクスに使用されることになる。
【００５０】
これら測定メトリックは各周波数帯域グループの異なるスコアでスコアリングマトリックス（又は単にリスト）に転換される。スコアは帯域グループ毎に性能パラメータに対応でき、或いは幾つかの異なる手段がスコアのために使用される。スコアリングマトリックスは各装置毎に最大ＱｏＳで各種帯域グループを占めるために早く有効な解決法を提供する。
【００５１】
実現例では、各種測定メトリックは４つの別々のパラメータ、即ち、チャンネル品質α、近接β（任意）、ＱｏＳ成功率γ及びノード密度δに分類される。これらパラメータの各々は１乃至１０のスコアを有する。最小及び最大スコアは表２に示されている。
【表２】
2007082209.tif 000004
【００５２】
適切にこれらのパラメータによって、動的帯域グループ選択（ＤＢＧＳ）要求装置は下記のスコアリングマトリックスに基づく帯域グループ切換え推奨を提供することになる。
【数１】
2007082209.tif 000005
【００５３】
但し、Xi = αi + βi 及び Yi = γi + δi, i = 帯域グループ1乃至n. Cは使用されるパラメータの数に依存する定数である。例えば、４つのパラメータ全てが使用されるなら、そのときC = 40である。他方、３つだけが使用されるなら、C = 30である。各パラメータが１０の係数である。これはシステムがどれ位のパラメータを測定できるかに依存する柔軟性を与える。このように、追加パラメータも将来追加できる。
【００５４】
即ち、対角マトリックスは列方向及び行方向の両方で帯域グループに対するスコアにより構成される。各行Ｘはパラメータαとβ（任意）の和であり、各列Ｙはパラメータγとδの和である。この場合、スコアは各帯域グループ毎に性能パラメータに対応し、特定時間又は特定期間にわたり測定された予め規定されたチャンネル及び／又はネットワークメトリックから決定される。この同じ性能パラメータは帯域グループ切換えが必要か否かを決定するため装置によって実時間でモニタされる。或いは、異なる性能パラメータがスコアリングマトリックスを決定し、装置によってモニタするために使用できる。
【００５５】
一度このマトリックスが実施されると、それは要求装置に渡される。この装置は最高スコアリングに基づいて再調節される。チャンネル及びネットワーク状態が十分に劣化すれば、現在割り当てられている帯域グループの“実時間”性能パラメータをモニタすることによって決定されるように、装置は第２最高スコアなどで次の帯域グループを選択する。
【００５６】
代替構成では、帯域グループ及びそれら個々のスコア又は優先度の簡単なリストが使用できる。
【００５７】
図６を更に詳細に参照すると、ＵＷＢチャンネルのための搬送周波数グループを動的に割り当てる方法（２００）が示されている。新ＵＷＢチャンネルは多数のＵＷＢ可能装置が例えばピコネットを形成するため互に交渉するとき、又は新装置が現存のピコネット（２０５）を接続することを要求するときに必要となる。ＵＷＢピコネットを交渉する、又は接続するための方法は、例えばＭＢ−ＯＦＤＭ準拠ＵＷＢのＭＢＯＡ提案において規定されるように当業者に周知である。これらは一般的には制御チャンネル上で実行される交渉プロトコルを含む。新ＵＷＢチャンネルのための搬送周波数グループを動的に割り当て又は選択する方法（動的帯域グループ選択アルゴリズム又は方法）が１つ以上のＵＷＢチャンネル（２１０）に対する、帯域グループ又は搬送周波数グループの割り当て又は選択を制御又は調整するためのＤＢＧＳコーディネータを決定する。コーディネータ又は複数のコーオーディネイト装置が以下に詳細に述べるように決定される。コーディネータは広帯域又はＵＷＢチャンネル（２１５）を搬送するための初期搬送周波数グループ（帯域グループ）を割り当てる。これはコーディネータによって、及び／又は全有効帯域グループに対する性能パラメータ測定によって調整される他のＵＷＢチャンネルに関する知識に従って決定できる。
【００５８】
各帯域グループ又は搬送周波数所定グループ毎の性能パラメータが上述したように測定メトリックの組み合わせを構成する。例えば、性能パラメータは上述したスコアリングマトリックスに使用される式、即ち(X1 + Y1)/Cに従って計算できる。測定メトリックは一般的に、コーオーディネイト装置によって帯域グループを割り当てられるＵＷＢチャンネルを要求する装置によってなされた測定値を用いて決定される。或いは、コーオーディネイト装置は全ての測定メトリックを決定できる。更の代替として、性能パラメータが推定でき、或いは推定及び測定の組み合わせが使用できる。このときコーオーディネイト装置は上述したようにスコアリングマトリックスを決定するため、又は有効広帯域グループ或いは予め規定された搬送周波数グループの各々毎に単一スコアリングリストを決定するために計算を行う。最善又は最高性能パラメータを有する帯域グループは初期搬送周波数グループ（２１５）として割り当てられることになり、他の帯域グループは個々の性能パラメータに依存するスコアを各々が有する代替搬送周波数グループ（２２０）として認識される。このときこれらスコアは最初に割り当てられた帯域グループの状態が劣化していれば動的帯域グループ選択のために使用される。
【００５９】
代替の構成では、初期搬送周波数グループはＭＢＯＡ提案（２１５）の帯域１グループのようなデフォルト搬送周波数グループであってもよい。代替帯域グループは測定メトリックす及びスコアリングマトリックス計算の性能の収集後に順次認識される。
【００６０】
このとき、スコアリングマトリックスはＵＷＢチャンネルと関連する各装置に送り、その装置に格納できる。各ＵＷＢチャンネル又はピコネットは以下に記述するようにＵＷＢチャンネル又はピコネットに使用するどの帯域グループに関するピコネットにおける他の装置に指示するコーオーディネイト装置を持つことができ、或いはピコネットに使用する帯域グループを調整する他の方法が使用できる。スコアリングマトリックスはコーディネータによって計算されるので、これはこのタスクから低処理能力のバッテリ給電装置を除外する。更に、スコアリングマトリックスは若干のメモリ資源を要求する装置メモリに記憶できる。
【００６１】
一度初期搬送周波数グループが割り当てられ（２１５）、代替搬送周波数グループが記憶スコアリングマトリックスにおいて認識される（２２０）と、装置は定期的に現在割り当てられている帯域グループのＵＷＢチャンネル及び／又はネットワーク性能（即ち、性能パラメータ）をモニタする（２２５）。これは、現帯域グループのための性能パラメータを決定するために、既に獲得され、代替搬送周波数グループを与えるスコアリングマトリックスに使用されるメトリックを単に再測定することによって実施できる。更に高度な実施では、チャンネル及び／又はネットワーク性能をモニタすることによって、割り当て帯域グループがＵＷＢチャンネルのＱｏＳ要求を満たしているか否かを決定する。ＵＷＢチャンネルはデータを転送するＵＷＢチャンネルを用いて異なる測定、及び／又は現アプリケーションの知識を要求できる。例えば、ビデオコールがスタートしてしまっていれば、これは低い潜在許容範囲を要求していると考えられるが、より高いエラー率を許容できる。これに対して、電子メール転送はかなり高い潜在レベルを許容できるが、エラー率が非常に低い。
【００６２】
この方法はモニタチャンネル性能が閾値よりも低下したか否かを決定する（２３０）。これは現在割り当てられた帯域グループのごく最近決定された性能パラメータ（又はスコア）がスコアリングマトリックス内の他の帯域グループの性能パラメータ（又はスコア）のどれかより低下してしまったか否かを決定することを単に含む。或いは、このステップ（２３０）は現在割り当てられた帯域グループによってサポートされる性能メトリックとＵＷＢチャンネルの現在ＱｏＳ要求を比較し、これらが現在帯域グループによってなおサポートできるか否かを決定することを含めることができる。
【００６３】
モニタされたチャンネル性能は許容できれば（２３０Ｎ）、本方法は代替搬送周波数グループ（例えばスコアリングマトリックス）を更新する必要があるか否かを決定する（２３５）。これはチャンネル状態がやがて変化するので定期的に行われる。しかしながらそれは適正なＵＷＢチャンネル条件により重要である現性能パラメータをモニタするごとに行う必要がない。スコアリングマトリックス更新が期限切れでなければ（２３５Ｎ）、本方法は現在割り当てられている帯域グループの性能パラメータをモニタすることに復帰する（２２５）。スコアリングマトリックス更新が期限となっていれば、本方法は代替搬送周波数グループを認識するステップ（２２０）に復帰する。このステップは測定メトリックを決定し、これらをコーディネータに送り、コーディネータから更新スコアリングマトリックスを受けることを含むことができる。
【００６４】
モニタ性能パラメータが許容できなければ（２３０Ｙ）、本方法はＵＷＢ又は別に規定された広帯域チャンネルを代替搬送周波数グループの１つに再割り当てる（２４０）。上述したように、これはＵＷＢチャンネルを記憶スコアリングマトリックス内の次の最高スコアを持った搬送周波数グループに単に再割り当てすることによって行える。
【００６５】
本方法は新たな（再）割り当て搬送周波数グループを用いて、モニタリング性能パラメータステップ（２２５）に戻る。モニタされた性能パラメータはなお適正でなければ（２３０Ｙ）、適正な性能パラメータが達成されるまで更に再割り当てなどが実行される。チャンネル状態が動的であるので、記憶スコアリングマトリックスに含まれる各帯域グループ毎のスコアがもはや現チャンネル状態に対応しない。しかしながら記憶されたスコアリングマトリックス又はリスト構成を使用することによって、搬送周波数グループに変化が必要なときにはスコアリングマトリックスを測定し、計算する必要がないのでシステム内の待ち時間は減少する。
【００６６】
図７を参照すると、複数のＵＷＢチャンネルによって与えられる複数のピコネットを有するエリア内の各種ＵＷＢ装置は部分的動的帯域グループ選択調整役割を割り付けられる実施家板が示されている。この実施形態は多数のＵＷＢピコネット可能無線装置１０，親ピコネットコーディネータ（ＰＰＣ）１１，及び多数の子ピコネットコーディネータ（ＣＰＣ）１２により構成される。ＰＰＣ１１は複数の装置１０と通信できるようにほぼ10ｍのＷＬＡＮサービスエリアを有する。他の装置は個々のピコネットを形成するため互いに交渉する。３つのアクティブピコネット１３は各々ＣＰＣ１２を有する。
【００６７】
ＵＷＢ装置は位置情報を与えることができる。この利点を有効に利用することによって、ＰＰＣ１１は最も遠い及び最も近い装置の位置を決定できる。この情報によって、それが個々のローカルピコネットチャンネル及びネットワーク情報を追跡するために最も適していると考えられる場合、それは最適領域（通常、図７にグレイラインとして示された最大サービス距離の半分）を算出できる。この中央範囲（グレイライン）に最も近い装置を個別ピコネット１３に対するＣＰＣ１２として指定できる。これらＣＯＣ装置１２の殆どが近所から離れて移動できるので、ＰＰＣは個別のピコネット１３に対するＣＰＣ１２として動的に他の装置１０を再割り当てするように構成できる。ＰＰＣ１１が移動装置である場合に、それは動作領域から出るとＰＰＣ１１として引き継ぐために他の装置１０を再割り当てするように構成される。ＰＰＣ１１が突然に見えなくなる場合には、適切なＣＰＣが所定時間後に自動的にＰＰＣ１１に格上げできる。
【００６８】
ネットワークにおいてできるだけ各装置の位置を知ると、ＰＰＣ１１はチャンネル及びネットワーク情報を寄せ集め、タイムリーに更新することに役立つＣＰＣ１２となる適切な装置を割り当てることができる。更に、送信・受信装置間の距離を知ると、ＰＰＣ１１はそれらが割り当てられる帯域グループが範囲にふさわしい（即ち、超範囲は低周波数帯域を使用する）ことを確実にすると考えられる。
【００６９】
図７で、デスクトップ又はプリンタはピコネットＡに対して固定ＣＰＣ１２として指定でき、これに依存して最高の資源及び能力を持ち、同時にＰＰＣ１１と強いリンクを持つ。同様に、ウェブカメラ及びラップトップＹピコネットＢ及びＣに対してそれぞれモバイルＣＰＣとして割り当てられる最善の候補とすることができた。
【００７０】
データベース又は適当なメモリ構造でのこのシナリオに関して、ＰＰＣ１１は異なる帯域グループが互いに干渉しないようにピコネット１３毎に異なる帯域グループを動的に割り当てることができる。周波数帯域は低周波数（3.1GHz）から高周波数（10.6GHz）までに及ぶので、この場合にはＰＰＣ１１は高周波数帯域グループ（モードＩＶ又はＶ）をピコネットＡに割り当てことができた。但し、それら全てがこれらモードで動作する能力を持っているものと仮定する。チャンネルをスキャンし、ＣＰＣ１２によって収集された情報によって、現ネットワークがIEEE802.11a又は802.11n、5GHzで動作する標準装置からフリーであれば、ＰＰＣ１１はモードII（異なるＴＦＣを持つ帯域グループ２）で動作するように再びそれらの能力に依存してピコネットＢ及びＣを割り当てることができる。
【００７１】
一実施形態では、各ＵＷＢ多重帯域ＯＦＤＭネットワークの各装置１０はそれらが互に確立するリンクを予め測定するタスクを有する。この情報はコーディネータ（ＰＰＣ１１及びＣＰＣ１２）へ２つの回路で配送され又はフィードバックされる。親ピコネットコーディネータ（ＰＰＣ）１１が測定アクチビティで過負荷されることが軽減されるのでチャンネル及び／又はネットワーク環境の事前測定は魅力がある。更に、装置１０自体はそれらリンクを用いて最も正確な測定をする。
【００７２】
ＤＢＧＳプロセスは情報をタイムリーに与えるコーディネータも持ち、また、周波数帯域を適正に割り当てる決定をするときに役立つ位置認識能力を持つことによって適正化される。殆んどの場合、装置の各アプリケーションによって要求されるＱｏＳはそれらが有効であれば考慮されるとことになる。
【００７３】
チャンネル及びネットワーク情報をＰＰＣ１１にフィードバックする２つの方法がある。１つの方法は装置が適時にＰＰＣ１１へ直接にパケットを送る方法であり、他の方法は別のルートを作って１以上の装置を介してフィードバックする方法である。中継を介してのフィードバックは蓄積チャンネルに大きく依存することになり、直接ルートが利用できない場合、代替ルートのようなネットワーク知識が確立できる。
【００７４】
ネットワークに存在する全てのモードで動作する能力を持った固定装置があれば、これらは固定ＰＰＣ１１又は子ピコネットコーディネータ（ＣＰＣ）１２として有利に寄与できる。コーディネータの役割は、タイムリーな方法でＰＰＣ１１へフィードバックされる事前測定チャンネル及びネットワーク環境情報を規則的又は計画的間隔で収集することである。これはチャンネル状態情報（ＣＳＩ）及びネットワーク環境（見え隠れする装置）を今日まで保つ最も有効な方法の１つである。しかしながら、付加的専用固定コーディネータは追加コストを意味することになる。そのような構成はホットスポットエリアにおいて最も財政的に実行可能である。
【００７５】
他方、モバイル装置が使用でき、これは専用固定装置が利用できない状況、或いはあるモードで動作できる装置が存在することが利用できない状況に対処する。特定近接内のモバイル装置はモバイルＣＰＣ１２として寄与するためＰＰＣ１１によって割り当てることができる。上述したように、事前測定チャンネル及びネットワーク環境情報は規則的又は計画的間隔で収集され、タイムリーな方法で更なる処置のためにＰＰＣ１１へフィードバックされる。
【００７６】
特定のアプリケーションのＱｏＳ要求に依存して、部分的チャンネル知識はＰＰＣ１１がＤＢＧＳ（動的帯域グループ選択）を行うために十分である。例えば、オーディオ及びビデオストリーミングのような高データ転送速度及び低待ち時間を要求するアプリケーションが全チャンネル知識を規則的に更新できないかもしれない。この場合、部分的知識が使用できる。部分的チャンネル状態情報は使用時に高データ転送速度ポイントツーポイントチャンネルとなり、部分的ネットワーク情報はこの例では２つの相互作用装置である。更に、そのような装置（ＨＤＴＶ，ＤＶＤ再生機等）は通常移動可能ではない。他方、全チャンネル及びネットワーク知識は‘フリー’又はパワーセーブモードである装置によって時折収集できる。
【００７７】
完全測定を行うために、装置は最初に全てのモードで動作できなければならない（即ち全ての帯域に切り換えることができなければならない）。更に、切換及び設定時間は全測定期間を支配できる。合計測定時間は次の方法で計算できる。
【００７８】
合計測定時間＝帯域数ｘ（切換時間＋設定時間＋その帯域の測定時間）
部分的測定の場合、帯域数は動作モードに依存する２又は３に限定されることになる。
【００７９】
チャンネル及びネットワーク測定は規則的、計画的又は不規則的間隔で行うことができる。これはアプリケーションシナリオに依存する。上記例では、「無制限」電源（即ち非電池電源）の固定ＣＰＣ１２がＤＢＧＳ中でも規則的測定を行うために使用でき、これに対してモバイルＣＰＣ１２は日和見的に測定を行うことができるだけである。他方、新たな装置１０がネットワーク１４に接続されると測定ができる。
【００８０】
ＭＢＯＡ規格では、集中トポロジーが採用され、中央装置（ＰＰＣ）が全ネットワークアクセスの役割及び資源管理を前提とする。粗測定機構が代替チャンネルの相対品質を測定するために使用される。分散トポロジーに比較して、それはＤＢＧＳ機構に対して柔軟性に劣るが、最高処理がＰＰＣで行われるので比較的複雑ではない。更に、ＰＰＣは無制限電源を有すると仮定し、全てのモードで動作でき、全ての必要なチャンネル及びネットワークデータを保持できるに十分なメモリを有する。集中トポロジーの他の利点は特に、１０ｍ範囲内だけで通常動作するＷＰＡＮ装置に対して待ち時間がかなり減少される。この形態では、ネットワークはこの方法で動作することによって柔軟性に劣るけれども最も安定できた。
【００８１】
図８は３Ｄ及び２Ｄにおいてそれぞれ、ＤＢＧＳが適用されないＷＬＡＮトポロジーを示している。各ピコネット毎にチャンネル又は搬送周波数グループは示されている。このシナリオでは、ノードＧが帯域グループ１のピコネット１のＰＰＣとして割り当てられている。他のピコネット（２，３，４）は子又はピコネット１に隣接している。ノードＥ，Ｈ及びＦはこのケースではＣＰＣとして寄与している。ＰＰＣピコネット（ピコネット１）は‘パイプライン’として示され、ノードＧが全ての他のノードをＬＡＮ及びインターネットと同様に広領域ネットワークに接続する情報ゲートウエイであることを示す。
【００８２】
図９を参照すると、ＤＢＧＳが採用されると、ノードは情報を交換し始め、最終的にある時間後、ＰＰＣノードＧは各ノードに妥当な帯域グループを再割り当てするに十分な情報を持つことになる。この場合、ノードＧはノードＥ，Ｂ及びＣが低待ち時間要求（例えば、リアルタイムオーディオ／ビデオストリーミング）を伴う高ＱｏＳを要求していること及びそれらが殆んどの時間互に良好なＬｏＳ、即ちそれらの間に高ＳＮＲ値を維持していることを承知していた。この点で、それは有効な高周波数帯域グループのどれかにそれらを動的に切り換えることができる。そうすることで、輻輳及び帯域グループでの干渉が減少される。
【００８３】
リンク性能を更に向上するために、ＰＰＣは、完全なＵＷＢマイクロ波及び／又はミリメートル波スペクトル資源を利用して、異なる帯域グループで各残りのピコネットを再割り当てる。その結果、ノードＥ，Ｂ及びＣはミリメートル波帯域グループ９で動作するように再調整される。他のノードは帯域グループ１，２及び４の各ピコネットでマイクロ波帯域を保つ。一般的に、親ピコネット（ピコネット１）は最高耐性帯域グループないで動作するため他を越える優先度を有する。
【００８４】
実施形態に従ったＤＢＧＳアルゴリズムは図１０−１２に関して説明される。アルゴリズムは参加装置によってチャンネルの変化する物理的性質、ネットワーク環境のダイナミックスに関する関連情報を抽出し、照合し及び配分するために系統だった方法を提供する。ＰＰＣは最も高度化され、全ＵＷＢスペクトル及びネットワークを形成した全ての存在するピコネットに関する情報を処理するものと仮定する。各装置は２以上のモードで動作できないので、動作モードに関する情報だけが配分されることになり、ゆえにこれら装置にメモリを使用することを最適化する。
【００８５】
各装置は事故のチャンネル情報、ネットワークアクティビテイ及びチャンネル要求（例えば、ＱｏＳレベル）を測定し、記録し、フィードバックするよう構成される。そのような情報（装置性能データ）はルックアップテーブル（ＬＵＴ）の形態として整理される。ＬＵＴは装置ごとに次のような情報を含んでいる。
【００８６】
現在帯域グループ番号
チャンネルパラメータ：搬送パワー、干渉パワー、ＳＮＩＲ，測定処理量
ネットワークパラメータ：装置位置、装置毎の残存電池パワー
ＱｏＳレベル要求（例えば、データ転送速度、トラフィックタイプ）
スコアリングマトリックス：ＰＰＣによって与えられる推奨再選択帯域グループのリスト。０乃至１のスコア。１は最も推奨され又は要求ＱｏＳレベルを達成する最大確率を持つ。
【００８７】
全モードを可能にするＰＰＣ及び固定ＣＰＣは全帯域グループ及び装置のＬＵＴ（装置性能データ）を付加的に含む。割り当てられたモバイルＣＰＣはそれらのセットアップに関連するだけのＬＵＴを持っている。推奨帯域グループのリスト（例えば、スコアリングマトリックス）装置は、他の周波数帯域グループに再調整する必要があると、かつ最も高く推奨されたもの（最高スコア）最初に選択すべきときに使用される。それが再調整する前又は間にチャンネル及び環境が変化すれば、装置はリストにおいて第２又は第３選択をしようとする。この方法は、他の帯域グループを推奨するためにＰＰＣを再測定し、更新し、フィードバックし、待たねばならないことを回避するので、再調整中の遅延を減少する。
【００８８】
ＬＵＴは異なるピコネット又はＵＷＢチャンネルに対する帯域グループの効率的な割り当て又は選択に関する決定を知らせるためにＣＰＣ及びＰＰＣを含む装置間で転送される。
【００８９】
図１０を参照すると、ピコネット（ピコネット１）を受ける装置が最初にデフォルト帯域グループ（例えば、帯域グループ１）を用いてＵＷＢチャンネルを確立しようとする。デフォルトモード、故にチャンネルが確立された後に、ＬＵＴはそのコーディネータ（ＣＰＣ又はＰＰＣ）から受信される。これは以下に詳細に説明されている。新たな装置は（受信ＬＵＴ又は装置性能データから）その最初に割り当てられたチャンネル及び周辺を初期走査する。受信したＬＵＴは直ぐに更新され、そのメモリに記憶される。初期のパラメータセットで、それはチャンネル及びネットワーク状態がその要求ＱｏＳを満足できるかを確かめる（３０２）。それらが満足すれば、更新されたＬＵＴが最も近いＣＰＣ又はＰＰＣに直接にフィードバックされる。チャンネルがＱｏＳ要求を満足しなければ、ＤＢＧＳ＿ＲＥＱＵＥＳＴフラグが新帯域グループを要求するためにＣＰＣ又はＰＰＣに送られる（３０３）。このとき、それがＤＢＧＳ＿ＡＣＣＥＰＴフラグに対してポーリングする（３０４）。それが特定時間にフラグを受信しなければ、それは自ら時間切れとし、正常動作に戻る。この処理はスケジュールに従って再度開始する。適正な時間スケジュール方法はこの時点で取り決められてもよい。フラグが受信されると、装置は代替搬送周波数グループを認識するスコアリングマトリックスを含む新データを処理する（３０５）。この時点で、装置はリストの推奨帯域グループの１つで再調整し、新コネクションを確立し始める（３０６）。この後、動作は通常状態に戻り、処理がスケジュールに従って再度開始する。適正なスケジューリング方法がこの時点で取り決められてもよい。各装置はネットワーク環境を走査し、更新する（３０１）。これはＣＰＣ及びＰＰＣにフィードバックされる。このデータは更新スコアリングマトリックスを決定するために処理される。更新スコアリングマトリックスは全ての装置に再配信される（３０５）。故に、ピコネットの全ての装置は適切な場合どの搬送周波数グループが再調整するかを知ることになる（３０６）。
【００９０】
ＤＢＧＳコーディネータは各ピコネットが最初にセットアップされたときに割り当てられる。これは親ピコネットコーディネータ（ＰＰＣ）の動作を示す図１１において明らかである。最初に、全ＵＷＢスペクトル及び全モードでのネットワーク環境を走査し、更新する(４０１)。それから、チャンネル及びネットワーク情報を自己のメモリに記憶する。環境を走査した後に現存の装置の数を知ると、ＣＰＣを指定するため有利な領域を計算する（４０２）。その後、新たなチャンネル及びネットワークデータためにポーリングする（４０３）。これらは指定されたＣＰＣによって送られる。１つの装置しかない場合、その装置は自動的に指定される。新情報が到達すると、全ての情報を照合し、処理し、更新する（４０３ａ）。ＤＢＧＳ＿ＲＥＱＵＥＳＴフラグのためにポーリングする。特定時間後に要求がなければ、時間切れとし、通常動作に戻る（４０４）。要求があれば、自己の記憶装置から最近情報を検索し、要求装置の能力に従って再調整のためスコアリングマトリックスを算出する（４０５）。この時点で、要求装置に関連するＬＵＴがコンパイルされ、ＤＢＧＳ＿ＡＣＣＥＰＴフラグと共に自己のＣＰＣへ送り返す（４０６）。その後、通常動作に戻る。
【００９１】
一度、ＣＰＣとして指定されると、装置はそのピコネットの他の装置とＰＰＣとの間の中継として作用する。これは図１２のフローチャートに示されている。動的選択段階中では、ステップはＰＰＣ及び新装置に対しては初期段階と同じである。しかしながら、ＣＰＣはＰＣＰの役割の一部と仮定し、図１２に示されるようにこれら２つの追加ステップを有する。ＣＰＣは新チャンネル及びネットワーク情報が自己のピコネットの装置によって送られていることをチェックする。それらが送られていたら、これは照合され、帯域グループに対してＬＵＴの現バージョンに更新される。それは新ＬＵＴをＰＰＣに送る（５０７）。次に、それは自己のピコネットのメンバーによって送られるＤＢＧＳ＿ＲＥＱＵＥＳＴフラグのためにポーリングする。特定時間後に要求がなければ、時間切れで通常動作に戻る。他方、要求があれば、自己のピコネットのローカル装置のためにＤＢＧＳ＿ＲＥＱＵＥＳＴの送信を飛ばす（５０８）。この最後のステップは要求装置とＰＰＣ間のリンクが確立するには弱い又は困難である場合にＤＢＧＳ＿ＲＥＱＵＥＳＴをＰＰＣに中継することを要求してもよい。
【００９２】
図１３に関して他の実施形態を説明する。図１３は帯域グループ内で切り替わる、又はホッピングする周波数を生成するＯＦＤＭ準拠ＵＷＢ装置６００のブロック図を示す。第１ブロック６１０は所望の帯域グループを生成し、それに切り換える。オプション６０ＧＨｚアップコンバージョンブロック６１１がミリメータ波ＩＳＭ帯域までＵＷＢ動作を拡張するために含まれる。第２マルチトーンセレクタブロック６２０は帯域内の中心（ｆＣ）、低（ｆＬ）そして高（ｆＨ）周波数を発生し、それらを切り換える。各トーンは５２８ＭＨｚの帯域幅を有する。
【００９３】
帯域グループセレクタブロック６１０では、帯域グループ１乃至５の中心周波数ｆＣを合成するために高周波局部発信機６１２からの出力信号が（切換による）周波数分割器６１３を介して伝播する。帯域部ループ６乃至１０は６０ＧＨｚアップコンバージョンブロック６１１を可能にすることによって選択できる。プロセスは分割器の出力にて同相及び直交（複素）信号を発生する。選択スイッチ６１４での適正な帯域グループはＤＢＧＳアルゴリズムによって選択される。この構成で、各種周波数帯域グループのダイバーシティが１４．５ＧＨｚの合計帯域幅を与えて、マイクロ波及びミリメートル波スペクトルの両方で利用される。
【００９４】
マルチトーンセレクタブロック６２０では、帯域グループセレクタブロック６１０から出力する複素信号が３つの周波数（−５２８ＭＨｚ、０Ｈｚ及び５２８ＭＨｚ）間で複素トーン発生器６２２によって発生される複素トーンと合成される。結果の信号（ｆＬ，ｆＣ及びｆＨ）は５２８ＭＨｚ信号の適正な符号を選択することによって周波数的に上に又は下に周波数シフトされる。
【００９５】
実施形態はＭＢＯＡ  ＵＷＢ提案に関して検討されてきたが、それらは各広帯域チャンネル毎に多重搬送信号を用いて他の通信システムに供給できた。更に、広帯域チャンネルはＵＷＢチャンネルである必要はないが、多重搬送信号によって搬送されるけれども狭チャンネルであってよい。
【００９６】
当業者は上述した装置及び方法は例えば、ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ又はＤＶＤ−ＲＯＭのようなキャリヤ媒体、読み出し専用メモリ（ファームウェア）のようなプログラム化メモリに、或いは光学又は電気信号キャリヤのようなデータキャリヤにプロセッサ制御コードとして実施できる。多くのアプリケーションのためにこの発明の実施形態はＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）、ＡＳＩＣ（アプリケーション特定集積回路）又はＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）で実施できる。故に、コードは通常のプログラムコード又はマイクロコード或いは、例えばＡＳＩＣ又はＦＰＧＡをセットアップ又は制御するためのコードで構成できる。コードは再プログラム可能ゲートアレイのような再構成可能装置を動的に構成するコードにより攻勢してもよい。同様に、コードはVerilog（登録商標）又はＶＨＤＬ（超高速集積回路ハードウエア記述言語）のようなハードウエア記述言語のコードで構成できる。当業者には当然のように、コードは互に交信して複数の結合コンポーネント間で配信できる。適切な場合には、実施形態はアナログハードウエアを構成するためにフィールド（再）プログラム可能アナログアレイ又は同様の装置で実行するコードを用いて実施できる。
【００９７】
種々実施形態及びこれらに関して記述された特定の特徴は他の実施形態と、又は上記教示に従ってそれらの特別に記述された特徴と自由に組み合わせることができることは当業者には当然である。当業者は種々代替及び変形が特許請求の範囲を逸脱しないで記述された特定の例でなすことができることを認識できる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】マイクロウエーブＩＳＭ帯域でＭＢＯＡ提案の帯域グループ１〜５を示す。
【図２】ＤＳ−ＵＷＢ低モード装置との干渉を示す。
【図３】ＤＳ−ＵＷＢ高モード装置との干渉を示す。
【図４】IEEE802.11a又はn装置との干渉を示す。
【図５】ミリメートルウエーブＩＳＭ帯域での追加ＭＢ−ＯＦＤＭ帯域グループを示す。
【図６】実施形態に従ったＵＷＢチャンネル用搬送周波数グループを動的に選択する方法を示す。
【図７】多重ＵＷＢチャンネルによってサポートされるピコネットグループを示す。
【図８】ピコネットの収集のための帯域グループ分けを示す。
【図９】実施形態に従った動的選択アルゴリズムに従うピコネットの収集のための帯域グループ分け示す。
【図１０】実施形態に従ったＵＷＢ装置を動作する方法を示す。
【図１１】実施形態に従った親ピコネットコーディネータＵＷＢ装置を動作する方法を示す。
【図１２】実施形態に従った子ピコネットコーディネータＵＷＢ装置を動作する方法を示す。
【図１３】実施形態に従ったＵＷＢ装置の概略を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【外国語明細書】
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